赵震，阚洪贵，鲁后国，张龙，胡广程

（安徽江淮汽车集团股份有限公司技术中心，安徽 合肥 230601）

引言

近年来，随着全球能源危机日趋严重，节能、安全、环保越来越受到各国的关注，汽车轻量化越来越受到主机厂的重视。随着高强钢、铝合金等轻质材料在车身上的应用比例逐渐增高，流钻螺钉（FDS）、自冲铆接等连接新工艺也正在被广泛应用。本文基于某款新能源车型，介绍了该车型铝合金减震器塔与钢制车身的FDS连接设计与应用。

1 工艺介绍

流钻螺钉（FDS）工艺是一种通过设备中心拧紧轴将电机的高速旋转传导至待连接板料摩擦生热产生塑性形变后，自攻丝并螺接的一种冷成型工艺，简称FDS。优点是单面操作、可连接材质种类多、连接强度高、抗震能力好、螺钉可拆卸及工作环境清洁。FDS连接工艺过程包括六个阶段：旋转（加热）→穿透→通孔→攻螺纹→拧螺纹→紧固，图1为FDS工艺过程示意图[1-2]。

图1 FDS工艺过程示意图

2 FDS应用实例

2.1 应用部位

本文基于某款新能源车型，该车型减震器塔采用铝合金材质（AlSi10MnMg-T6），周边件为高强度钢，其中铝合金减振器塔与钢制前纵梁搭接部位采用FDS连接设计，如下图2所示。

图2 FDS应用部位

铝合金减振器塔与前纵梁的搭接状态、厚度组合、钢制件材质如下表1。

表1 钢铝搭接组合信息

2.2 FDS连接设计

FDS螺钉有M4、M5和M6三种规格，常用M5*20、M5*22。本文涉及的钢铝材料总厚度 7.1 mm，且钢材为H340LAD高强度钢，根据经验选用M5*22螺钉。

图3 M5＊22型螺钉相关参数

FDS连接设计要点主要有以下几方面：1）针对 M5*22螺钉，FDS连接总厚度≤9.8mm，否则攻丝螺纹不能全部穿出，无法形成有效的紧固螺纹连接；……